電機(jī)在工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域具有非常重要的地位，電機(jī)控制及驅(qū)動(dòng)則是能否充分發(fā)揮電機(jī)效能的關(guān)鍵。在全球能源日趨緊張的大背景下，如何提高電機(jī)控制的能效成為工業(yè)領(lǐng)域所關(guān)注的重點(diǎn)。針對(duì)工業(yè)電機(jī)控制領(lǐng)域的熱點(diǎn)問(wèn)題，本刊專(zhuān)訪了多家業(yè)內(nèi)相關(guān)廠商，就工業(yè)電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)、技術(shù)熱點(diǎn)等問(wèn)題作了深入探討。

電機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)是怎樣的？工業(yè)方面的電機(jī)控制系統(tǒng)出現(xiàn)了哪些新的應(yīng)用趨勢(shì)和新技術(shù)？

Xilinx（楊飛）：

賽靈思公司亞太區(qū)銷(xiāo)售與市場(chǎng)副總裁 楊 飛

最近兩年，電機(jī)市場(chǎng)正在從使用低能效的直流電機(jī)、步進(jìn)電機(jī)、通用或交流感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)向更高能效的無(wú)刷直流(BLDC)電機(jī)和永磁同步電機(jī)(PMSM)，這一趨勢(shì)構(gòu)成的部分原因是政府法規(guī)強(qiáng)制使用符合特定國(guó)際能效分類(lèi)規(guī)范(IE1、IE2及 IE3)的電機(jī)，另外還在于推動(dòng)高能效BLDC或PMSM電機(jī)應(yīng)用所需的半導(dǎo)體產(chǎn)品價(jià)格的快速下降。

同時(shí)，電機(jī)一直都在朝著高效能、小型化、低成本、高兼容性、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化的方向發(fā)展，這催生了更多先進(jìn)的電機(jī)控制技術(shù)出現(xiàn)，從而不斷改變著電機(jī)控制市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。

客戶(hù)的策略趨向使用更高集成度的控制方案，這些方案比傳統(tǒng)分立器件方案更有助降低總體物料單(BOM)成本、減少方案占位面積，并使系統(tǒng)方案更輕、更高能效及更可靠。

就目前的發(fā)展看，更多的控制功能將集成到電機(jī)控制一體化中，像位置檢測(cè)及伺服功能模塊化、伺服電機(jī)及伺服控制集成化等都會(huì)很快實(shí)施。在這個(gè)趨勢(shì)中，對(duì)半導(dǎo)體芯片的要求將是高可靠性、簡(jiǎn)約設(shè)計(jì)及功能集成、小型化、寬溫度范圍等多項(xiàng)新要求。

Fairchild（張瑞斌）：

飛兆半導(dǎo)體市場(chǎng)拓展經(jīng)理 張瑞斌

如今的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)綜合了多個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)，整體趨勢(shì)是：變頻驅(qū)動(dòng)、實(shí)現(xiàn)更高頻率和模塊化的功率轉(zhuǎn)換器、數(shù)字控制以及智能化和網(wǎng)絡(luò)化。

尤其是在工業(yè)應(yīng)用中，最大的趨勢(shì)是BLDC/PMSM電機(jī)正在取代交流和直流有刷電機(jī)，控制策略也由原來(lái)的VVVF進(jìn)步到FOC矢量控制，并且快速發(fā)展的功率半導(dǎo)體技術(shù)允許以更高的功率密度和更小的尺寸實(shí)現(xiàn)變頻功率轉(zhuǎn)換。

Infineon（江偉石）：

英飛凌科技工業(yè)功率控制事業(yè)部應(yīng)用技術(shù)部總監(jiān) 江偉石

電機(jī)控制系統(tǒng)正朝著節(jié)能、節(jié)省成本以及高效運(yùn)轉(zhuǎn)這三大趨勢(shì)發(fā)展。就節(jié)能來(lái)說(shuō)，變頻器的變頻控制已越來(lái)越多地被使用到家電的空調(diào)、洗衣機(jī)、電冰箱等諸多白家電的應(yīng)用，而一些電力電子轉(zhuǎn)換原理所開(kāi)發(fā)出來(lái)的四象限驅(qū)動(dòng)器結(jié)合控制技術(shù)使得節(jié)能效果變得明顯。此外，拓?fù)浼軜?gòu)中的三電平逆變器也被應(yīng)用在變頻器的設(shè)計(jì)中來(lái)提高運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

就節(jié)省成本而言，電機(jī)驅(qū)動(dòng)功率正越來(lái)越往高功率密度發(fā)展，尤其，為了縮小體積，集成化的解決方案越來(lái)越被應(yīng)用在諸如電機(jī)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)的集成、電機(jī)控制器和PLC的集成、電機(jī)控制器和驅(qū)動(dòng)的集成中。另一方面，某些對(duì)精度要求不是太高的應(yīng)用，越來(lái)越多使用了無(wú)感測(cè)器的控制技術(shù)來(lái)節(jié)省成本。

在高效運(yùn)轉(zhuǎn)方面，近幾年被廣泛應(yīng)用的分布式電機(jī)控制系統(tǒng)可提供一套模塊化解決方案，使機(jī)器能高效運(yùn)轉(zhuǎn)，提高生產(chǎn)線的運(yùn)轉(zhuǎn)效率及可靠性。有些電機(jī)驅(qū)動(dòng)的控制，在設(shè)計(jì)上同時(shí)考慮了多種電機(jī)兼容，能夠適用異步電機(jī)和永磁同步電機(jī)的矢量控制，有效減少用戶(hù)庫(kù)存，無(wú)需考慮電機(jī)類(lèi)型兼容問(wèn)題，也是屬于高效運(yùn)轉(zhuǎn)的表現(xiàn)。

此外，通過(guò)設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)線路，減少馬達(dá)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)中損失的熱量，使馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)更平滑，也是當(dāng)今工業(yè)電機(jī)控制系統(tǒng)方面出現(xiàn)的新技術(shù)之一。例如，向量空間（Space Vector）技術(shù)的應(yīng)用可以使馬達(dá)的損失進(jìn)一步的降低。

ADI（于常濤）：

ADI Asia MPC Marketing于常濤

在未來(lái)，工業(yè)智能化是需要雙向互動(dòng)的，網(wǎng)絡(luò)通訊與智能化傳感技術(shù)的發(fā)展將會(huì)促進(jìn)工業(yè)控制的智能化發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)可以將工業(yè)控制整合成一個(gè)系統(tǒng)，可以在優(yōu)化的控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)智能化，網(wǎng)絡(luò)通訊也可以很容易將各個(gè)分立的子系統(tǒng)及節(jié)點(diǎn)連接成大的系統(tǒng)，越來(lái)越多的工業(yè)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了聯(lián)網(wǎng)并更加網(wǎng)絡(luò)化與智能化。傳感技術(shù)也在不斷地更新與變化中，越來(lái)越多的智能技術(shù)被用在傳感器上，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也已開(kāi)始與傳感器緊密結(jié)合；像這幾年非常熱的物聯(lián)網(wǎng)概念，都是工業(yè)控制智能化的具體體現(xiàn)。

在這當(dāng)中，軟件技術(shù)的發(fā)展將面臨巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)，真正雙向的通訊、智能傳感及智能通訊，都需要高可靠性的軟件來(lái)支撐，針對(duì)于不同的控制對(duì)象也需要更多專(zhuān)業(yè)化與定制的軟件；另外，針對(duì)于工業(yè)應(yīng)用復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)及特定的條件，高溫、高可靠性、需要隔離的器件也需要更多的新技術(shù)去支撐。

另外，模塊化設(shè)計(jì)也是對(duì)電機(jī)控制提出的新要求，新一代的工業(yè)希望電機(jī)控制只是作為系統(tǒng)中的一個(gè)執(zhí)行單元，或一個(gè)模塊，通訊及接口將標(biāo)準(zhǔn)化、統(tǒng)一化，各種傳感信號(hào)也將逐步過(guò)渡到標(biāo)準(zhǔn)化接口，系統(tǒng)地搭建將是各種模塊的選擇。

就電機(jī)控制單元而言，高效是技術(shù)發(fā)展的明確趨勢(shì)，但高效并不單單只節(jié)能、提高能源的效率，還包括精確控制、快速響應(yīng)，從而提高生產(chǎn)效率，還包括工程師的人力資源效率。這些要求都促生了PMSM的推廣、伺服控制系統(tǒng)比例的提高以及相應(yīng)軟件工具的普及，如Matlab。

在電機(jī)控制方面，控制方案包括基于MCU、DSP及FPGA等不同模式，各有怎樣的特點(diǎn)？電機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展為MCU/DSP/FPGA技術(shù)的發(fā)展提供了怎樣的機(jī)會(huì)？

Fairchild（張瑞斌）：

對(duì)電機(jī)控制器的應(yīng)用要求有很大不同。MCU通常著重于I/O口數(shù)量和可編程存儲(chǔ)接口的大小，非常適合需要支持大量I/O操作和多功能的電機(jī)系統(tǒng)；而DSP芯片集成了模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換、數(shù)字輸入/輸出、串行通信、電機(jī)控制PWM信號(hào)輸出接口，從而使得電機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)更加靈活、簡(jiǎn)單；DSP擅長(zhǎng)高速計(jì)算，通常用于高級(jí)控制系統(tǒng)，如伺服電機(jī)控制。最后，F(xiàn)PGA由于它單純通過(guò)硬件方式實(shí)現(xiàn)并行處理，不占用CPU資源，因此系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高性能，支持快速響應(yīng)、多軸同步處理、靈活的外圍接口，并支持各種工業(yè)總線。將來(lái)，隨著運(yùn)動(dòng)控制和半導(dǎo)體技術(shù)的巨大發(fā)展，我們將會(huì)看到出現(xiàn)一系列MCU/DSP/FPGA混合功能的 控制器，專(zhuān)門(mén)針對(duì)特定應(yīng)用設(shè)計(jì)。

ADI（于常濤）:

DSP與FPGA都具有各自的優(yōu)勢(shì)。相比FPGA，DSP具有高性能、低功耗與易編程的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，并在傳統(tǒng)的應(yīng)用市場(chǎng)發(fā)揮著巨大的作用。而FPGA是通過(guò)邏輯組合來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能的器件，可以進(jìn)行任何類(lèi)型的處理。在多軸控制系統(tǒng)中，高性能FPGA有其先天優(yōu)勢(shì)——系統(tǒng)設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)化、處理速度更快、同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)各種硬件擴(kuò)展和連接。

盡管DSP與FPGA有著自身的優(yōu)勢(shì)，但值得注意的是，ARM Cortex－M4內(nèi)核的 MCU以其突出的性?xún)r(jià)比，越來(lái)越強(qiáng)勢(shì)地應(yīng)用于電機(jī)控制領(lǐng)域，特別是針對(duì)傳統(tǒng)的DSP占主導(dǎo)的領(lǐng)域。該內(nèi)核的MCU具備浮點(diǎn)運(yùn)算單元，彌補(bǔ)了浮點(diǎn)能力的不足。ARM內(nèi)核，作為相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的平臺(tái)，以及相應(yīng)的開(kāi)發(fā)工具，被很多工程師所熟悉。并且，半導(dǎo)體廠家基于 Cortex－M4內(nèi)核，對(duì) MCU進(jìn)行了功能強(qiáng)化。如ADI的產(chǎn)品，集成了高性能的 ADC、SINC濾波以及諧波分析引擎等。

Xilinx（楊飛）：

MCU通常側(cè)重于I/O接口的數(shù)量和可編程存儲(chǔ)器的大小，非常適用于有大量的I/O操作的場(chǎng)合，所以廣泛應(yīng)用在低成本,低功耗和對(duì)精度要求不高的系統(tǒng)中。但由于本身處理能力有限，應(yīng)用的場(chǎng)合受到了比較大的限制。DSP芯片內(nèi)部集成了模/數(shù)轉(zhuǎn)換、數(shù)字輸入/輸出、串口通信、電機(jī)控制PWM信號(hào)輸出等接口，因此使得電機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)靈活、簡(jiǎn)易，而且DSP比較擅長(zhǎng)高速運(yùn)算，所以一般用于相對(duì)高檔的控制系統(tǒng)中，如伺服電機(jī)控制。FPGA則在高端電機(jī)應(yīng)用中顯示出卓越的性能，它實(shí)現(xiàn)了快速響應(yīng)、多軸同時(shí)處理、靈活多樣的外設(shè)接口、多種工業(yè)總線的支持。

對(duì)于電機(jī)控制提出的不同要求，F(xiàn)PGA芯片固有的可編程性和并行處理的特點(diǎn)十分適合于中高端的電機(jī)控制應(yīng)用。由于它以純硬件的方式進(jìn)行并行處理，而且不占用CPU的資源，所以可以使系統(tǒng)達(dá)到很高的性能。當(dāng)前電機(jī)控制的發(fā)展越來(lái)越趨于多樣化、復(fù)雜化，現(xiàn)場(chǎng)也提出越來(lái)越苛刻的性能要求。因此客戶(hù)有可能考慮自己開(kāi)發(fā)專(zhuān)用的控制芯片，F(xiàn)PGA的可編程性正可以滿足這種需求。

Infineon（江偉石）：

從技術(shù)上講，MCU借用ARM平臺(tái)，已經(jīng)發(fā)展出從成本較低的M0到高性能浮點(diǎn)運(yùn)算的M4，覆蓋了不同需求的電機(jī)應(yīng)用，其優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在控制方面。DSP是以數(shù)字信號(hào)來(lái)處理大量信息的器件，它能進(jìn)行加密解密、調(diào)制解調(diào)等，強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力和高速的數(shù)據(jù)讀取是它的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。FPGA則能讓硬件的功能可以像軟件一樣通過(guò)編程來(lái)修改。FPGA芯片是小批量系統(tǒng)提高系統(tǒng)集成度、可靠性的最佳選擇之一。

從應(yīng)用角度來(lái)講，F(xiàn)PGA因其可自主編程的特性，適用于高速高性能的應(yīng)用，較多用于高端市場(chǎng)，比如高鐵內(nèi)部的某些重要部位。相比較之下，MCU和DSP作為電機(jī)控制市場(chǎng)的主流產(chǎn)品，占據(jù)了中低端市場(chǎng)的絕大部分份額。

電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展也越來(lái)越專(zhuān)業(yè)化。有專(zhuān)門(mén)為了馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的DSP或MCU,這顯示MCU、DSP有迎合專(zhuān)業(yè)應(yīng)用而開(kāi)發(fā)的趨勢(shì)，有的是加強(qiáng)性能，有的則是減少成本。

變頻控制是電機(jī)應(yīng)用中重要的節(jié)能手段，請(qǐng)問(wèn)貴公司如何看待這一市場(chǎng)？電機(jī)控制領(lǐng)域還有哪些新的控制算法或技術(shù)？

Infineon（江偉石）：

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展和數(shù)字控制的普及，變頻控制技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。變頻控制使我們有機(jī)會(huì)不斷地改進(jìn)控制策略和提升系統(tǒng)效率以達(dá)到更節(jié)能的效果。要安全、高效地實(shí)現(xiàn)變頻控制，高效的控制算法開(kāi)發(fā)離不開(kāi)半導(dǎo)體基礎(chǔ)芯片的支持。英飛凌非常看好變頻控制的市場(chǎng)發(fā)展，它幫忙驅(qū)動(dòng)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)更有效率，比如在空調(diào)、冰箱等家電設(shè)備上的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗和節(jié)省電費(fèi)。未來(lái)，如何降低變頻空調(diào)的制造成本，關(guān)鍵在于變頻控制可否得到廣泛應(yīng)用。只要成本能減低，未來(lái)變頻控制的市場(chǎng)肯定會(huì)越來(lái)越好。

此外，多相多維矢量控制算法也是目前的研究熱點(diǎn)。這一算法通過(guò)控制變頻器的功率電子元件IGBT，使傳送給馬達(dá)的變壓有更好的磁通量，從而讓馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)得更高效。另一個(gè)熱點(diǎn)控制算法應(yīng)用是自適應(yīng)控制法，它與矢量控制一起，更好的控制溫度,速度和位置。這一法則可以讓控制器自行調(diào)整各類(lèi)參數(shù)，修正控制量，讓馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)得更順暢。除了自適應(yīng)控制技術(shù)，某些近代控制理論諸如模糊控制也有被應(yīng)用在馬達(dá)的伺服控制應(yīng)用中。

Infineon（杜曦）

英飛凌科技(中國(guó))有限公司中國(guó)區(qū)汽車(chē)電子事業(yè)部市場(chǎng)總監(jiān) 杜曦

汽車(chē)方面，由于汽車(chē)控制對(duì)實(shí)時(shí)性提出了較高的要求，這就需要一個(gè)復(fù)雜的變頻調(diào)速控制系統(tǒng)策略。英飛凌下一代的多核處理芯片AURIX，是一顆可達(dá)1300DMIPS，擁有8 MB內(nèi)存的32位單片機(jī)，可以在運(yùn)算復(fù)雜的控制算法的同時(shí)，通過(guò)特定的PWM生成模塊，不斷優(yōu)化輸出，使系統(tǒng)的可靠性、實(shí)時(shí)性和安全性都得到最大的發(fā)揮。

控制算法主要取決于電機(jī)和傳感器的類(lèi)型。目前在汽車(chē)行業(yè)，電動(dòng)汽車(chē)的電機(jī)主要有直流電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、永磁同步電動(dòng)機(jī)、開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)四類(lèi)。在控制策略方面，變結(jié)構(gòu)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專(zhuān)家系統(tǒng)等等控制方法應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中。

ADI（于常濤）:

變頻控制是電機(jī)應(yīng)用中最重要的節(jié)能手段，這是因?yàn)樗鼘?shí)現(xiàn)了對(duì)存量最大并成本低廉的交流感應(yīng)電機(jī)的速度控制及力矩控制，該市場(chǎng)是非常成熟的市場(chǎng)，各類(lèi)產(chǎn)品都已在市場(chǎng)上流通較長(zhǎng)時(shí)間也比較穩(wěn)定，不是一個(gè)快速增長(zhǎng)型的市場(chǎng)。從控制本身我們沒(méi)有看到更多的新算法或控制技術(shù)。

Xilinx（楊飛）：

要安全、高效地實(shí)現(xiàn)變頻控制，高效的控制算法開(kāi)發(fā)離不開(kāi)半導(dǎo)體基礎(chǔ)芯片的支持。盡管基于變頻控制方式的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，有效地提高能效比，復(fù)雜的設(shè)計(jì)卻是開(kāi)發(fā)人員必須面對(duì)的一個(gè)不小挑戰(zhàn)，而且為了輔助復(fù)雜的運(yùn)算，此類(lèi)方案多會(huì)使用一些昂貴的處理器，如數(shù)字信號(hào)控制器。

Fairchild（張瑞斌）：

電機(jī)中的變頻驅(qū)動(dòng)是最有效的節(jié)能方法，在未來(lái)幾年中，它的市場(chǎng)應(yīng)該會(huì)呈幾何方式增長(zhǎng)。公開(kāi)資料表明中國(guó)目前的總發(fā)電容量為2億千瓦，而其中大約60%的電量被電機(jī)消耗掉。每年變頻電機(jī)的需求量也相當(dāng)可觀。目前變頻型電機(jī)的比例僅為6%，而其他采用交流調(diào)速的工業(yè)國(guó)家已經(jīng)達(dá)到了60%至70%?，F(xiàn)在，最新的控制算法是FOC（磁場(chǎng)定向控制）以及很多無(wú)傳感器評(píng)估算法。

工業(yè)領(lǐng)域的電機(jī)控制有哪些獨(dú)特的特點(diǎn)？貴公司有哪些相應(yīng)設(shè)計(jì)？

Fairchild（張瑞斌）：

通常來(lái)說(shuō)，工業(yè)運(yùn)動(dòng)應(yīng)用要求系統(tǒng)體現(xiàn)快速響應(yīng)、較大的零速啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩、穩(wěn)健的系統(tǒng)環(huán)路和重載/過(guò)載工作狀況。Fairchild一直致力于提高運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的效率和功率器件的穩(wěn)健性，從而為終端客戶(hù)提供具有最佳性能的運(yùn)動(dòng)控制器。最典型的產(chǎn)品組是SPM?系列，該系列產(chǎn)品可將功率提高到10 kW。

Infineon（江偉石）：

工業(yè)領(lǐng)域的電機(jī)控制主要是要達(dá)到準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠及高效運(yùn)轉(zhuǎn)、節(jié)省成本等幾個(gè)主要要求。英飛凌的芯片具有高可靠性和高安全性，我們每一款產(chǎn)品的設(shè)計(jì)完全以汽車(chē)行業(yè)對(duì)于安全性能的高應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)為基準(zhǔn)。在工業(yè)領(lǐng)域，英飛凌擁有全面的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，我們提供各種汽車(chē)和工業(yè)級(jí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的功率MOSFET、微控制器、驅(qū)動(dòng)IC以及全系列IGBT分立元件，在汽車(chē)工業(yè)上還提供各類(lèi)傳感器。

作為全球最大的IGBT芯片及模塊供應(yīng)商，在高鐵應(yīng)用和電磁爐等家電產(chǎn)品方面，英飛凌提供高可靠性的IGBT，用于電機(jī)控制驅(qū)動(dòng)器。在汽車(chē)工業(yè)，英飛凌可以為電動(dòng)汽車(chē)提供電機(jī)驅(qū)動(dòng)。

ADI（于常濤）:

ADI在電機(jī)控制應(yīng)用領(lǐng)域有非常完整地信號(hào)鏈，無(wú)論是驅(qū)動(dòng)器、變頻器和伺服系統(tǒng)。ADI具有業(yè)界領(lǐng)先的ADC技術(shù)，包括了隔離ADC產(chǎn)品，它們可以很好地滿足高精度控制的要求。位置檢測(cè)性能是伺服控制的關(guān)鍵，常常使用光學(xué)編碼器和旋轉(zhuǎn)變壓器作為位置傳感器，對(duì)于高污染及強(qiáng)震動(dòng)的工業(yè)及汽車(chē)應(yīng)用環(huán)境，旋轉(zhuǎn)變壓器將會(huì)被越來(lái)越多采用；ADI可以提供高精度RDC來(lái)滿足使用旋轉(zhuǎn)變壓器的位置檢測(cè)場(chǎng)合。從優(yōu)先考慮安全和保護(hù)的角度，信號(hào)采樣和功率器件驅(qū)動(dòng)應(yīng)采用隔離技術(shù)，ADI公司的iCoupler數(shù)字隔離器產(chǎn)品可滿足高壓安全隔離要求。為實(shí)現(xiàn)矢量控制和無(wú)傳感器控制，對(duì)DSP等高性能處理器提出了更高的要求。

混合信號(hào)控制處理器ADSP-CM40x，這款處理器集成了精度高達(dá)13位的行業(yè)唯一一款嵌入式雙通道16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器，搭載了一枚240 MHz浮點(diǎn)ARM?CortexTM-M4處理器內(nèi)核。設(shè)備制造商要求高精度、伺服閉環(huán)控制、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、太陽(yáng)能光伏(PV)逆變器和其他嵌入式工業(yè)應(yīng)用，以提高其產(chǎn)品的能源效率和性能。ADSP-CM40x憑借較高的精度模擬轉(zhuǎn)換性能，很好地實(shí)現(xiàn)了這些目標(biāo)。

Xilinx（楊飛）：

Xilinx All Programmable FPGA和基于SoC的解決方案和平臺(tái)可充分滿足當(dāng)今磁場(chǎng)定向控制(FOC)等復(fù)雜控制算法所提出的苛刻的時(shí)序和性能要求。Xilinx 28 nm FPGA和ZynqTM-7000 All Programmable SoC與僅在軟件處理簡(jiǎn)單的電機(jī)控制和低時(shí)鐘速率的傳統(tǒng)MCU和ASSP不同，它可以提供卓越的并行處理能力、實(shí)時(shí)的性能、快速的計(jì)算速率以及連接的多樣性。此外，Xilinx器件還通過(guò)更緊密的可編程系統(tǒng)集成來(lái)降低成本，通過(guò)實(shí)時(shí)的可編程性來(lái)減少風(fēng)險(xiǎn)和設(shè)計(jì)周期，并通過(guò)可處理PID控制器、Clark/Park轉(zhuǎn)換和空間矢量 PWM等計(jì)算密集型功能的高性能數(shù)字信號(hào)處理(DSP)來(lái)縮短時(shí)延。

Xilinx還廣泛地與合作伙伴QDesys合作，提供了高性能的馬達(dá)控制方案，并被一些主要的工業(yè)客戶(hù)采用。同時(shí)Xilinx也提供了RPFM的調(diào)制方案，用于降低馬達(dá)系統(tǒng)的噪聲和電磁干擾。針對(duì)工業(yè)實(shí)時(shí)以太網(wǎng)的需求，Xilinx也密切和倍福以及貝加萊合作推出了EtherCAT和POWERLINK方案，向伺服驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)化邁進(jìn)了一步。

貴公司在電機(jī)控制方面的發(fā)展是如何規(guī)劃的？如何看待未來(lái)五年中國(guó)電機(jī)控制市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)？

ADI（于常濤）：

在未來(lái)電機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域，工業(yè)伺服將扮演越來(lái)越重要的角色，對(duì)于電機(jī)控制的要求，已不僅僅停留在滿足節(jié)能要求的通用變頻器及速度控制，而越來(lái)越多的應(yīng)用領(lǐng)域需要精確的位置控制及電流控制；無(wú)論是工業(yè)生產(chǎn)線、工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備及機(jī)械設(shè)備，還是智能物流及機(jī)器人，都已將伺服控制作為重要的執(zhí)行器件。對(duì)于家用領(lǐng)域，將更多地考慮成本及無(wú)傳感器控制。而在汽車(chē)及交通領(lǐng)域，可靠性將是最重要的因素。

ADI非?？春秒姍C(jī)控制，特別是伺服系統(tǒng)的市場(chǎng)前景，針對(duì)這一應(yīng)用領(lǐng)域，ADI具備完善的解決方案，確切說(shuō)是系統(tǒng)級(jí)方案，不單是硬件方案，還包括控制算法。未來(lái)五年，在節(jié)能這個(gè)大趨勢(shì)下，伴隨著國(guó)家政策的扶持，中國(guó)工業(yè)自動(dòng)化水平的提高，我們認(rèn)為電機(jī)控制市場(chǎng)將保持>15%的年增長(zhǎng)率。

Fairchild（張瑞斌）：

Fairchild作為運(yùn)動(dòng)控制行業(yè)的先行者，尤其注重提供具有最佳性能的功率器件，如 SPM?產(chǎn)品(智能功率模塊)和分立功率器件和驅(qū)動(dòng)器器件。我們將一直堅(jiān)持大力開(kāi)發(fā)運(yùn)動(dòng)控制解決方案，我們的產(chǎn)品輪廓以解決方案為基礎(chǔ)，我們將繼續(xù)努力領(lǐng)導(dǎo)該市場(chǎng)。在我們的發(fā)展藍(lán)圖中，我們計(jì)劃擴(kuò)展到更高功率的應(yīng)用并重點(diǎn)開(kāi)發(fā)具有最高集成度的解決方案。

我們認(rèn)為未來(lái)5年中，運(yùn)動(dòng)行業(yè)，尤其是工業(yè)運(yùn)動(dòng)將步入上升階段，中國(guó)國(guó)內(nèi)的BLDC/PMSM電機(jī)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)已趨向完美，目前主要的問(wèn)題是實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。高可靠性、低成本以及富有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品是瓶頸所在，原因是缺乏實(shí)用的數(shù)字電機(jī)控制算法和高度可靠的功率模塊，這大大限制了國(guó)內(nèi)電機(jī)尤其是伺服系統(tǒng)的進(jìn)步。

Infineon（江偉石）：

未來(lái)五年，中國(guó)電機(jī)控制市場(chǎng)的增長(zhǎng)是毋庸置疑的，競(jìng)爭(zhēng)也會(huì)愈加激烈。電機(jī)控制市場(chǎng)的發(fā)展將呈現(xiàn)高端化和低端應(yīng)用的兩極分化現(xiàn)象，市場(chǎng)應(yīng)用領(lǐng)域也將細(xì)分化。生產(chǎn)廠家不僅需要降低產(chǎn)品的研發(fā)和制作成本，更需要通過(guò)增加產(chǎn)品的控制性能，來(lái)滿足不同應(yīng)用領(lǐng)域的需求。

可以預(yù)見(jiàn)的是，電機(jī)控制的功率會(huì)越來(lái)越大，或者相反會(huì)越來(lái)越微型。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，電機(jī)控制的功能也將變得更加智能化，會(huì)增加人機(jī)互動(dòng)界面，并實(shí)現(xiàn)機(jī)器與機(jī)器之間的無(wú)線及有線的通訊。

Infineon（杜曦）：

在汽車(chē)行業(yè)，電機(jī)的電子控制應(yīng)用會(huì)越來(lái)越廣泛。從小到雨刷電機(jī)，油泵電機(jī)，大到電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，電機(jī)的電子控制系統(tǒng)的市場(chǎng)將會(huì)有突飛猛進(jìn)的發(fā)展。電動(dòng)汽車(chē)(xEV)應(yīng)用作為國(guó)家可持續(xù)發(fā)展計(jì)劃的關(guān)鍵組成部分，也將是這個(gè)行業(yè)的未來(lái)。在減排增效的推動(dòng)之下，更清潔的能源解決方案也將變得越來(lái)越重要，高效的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)引入和新能源系統(tǒng)，都離不開(kāi)高效電機(jī)控制技術(shù)以實(shí)現(xiàn)更高能效。

Xilinx（楊飛）：

在全球降低能耗的背景下，高效節(jié)能電機(jī)成為全球電機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的共識(shí)。美國(guó)、加拿大、墨西哥、巴西、澳大利亞和新西蘭等國(guó)家都相繼制定了電動(dòng)機(jī)的能效標(biāo)準(zhǔn)與能效標(biāo)識(shí)制度，明確了電機(jī)節(jié)能與效率提高的時(shí)間表、執(zhí)行方式與實(shí)施范圍。

高效節(jié)能電機(jī)將帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展。高效節(jié)能電機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈上游是銅、鋁、硅鋼、永磁材料等原材料供應(yīng)商，下游是渠道銷(xiāo)售商、高效電機(jī)應(yīng)用廠。

Xilinx針對(duì)未來(lái)高效節(jié)能電機(jī)的發(fā)展方向，除了利用Zynq SOC器件提供了很好的硬件平臺(tái)，同時(shí)也與第三方緊密合作以提供眾多的解決方案和先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法學(xué)，這些無(wú)疑都為工程師設(shè)計(jì)出高效的節(jié)能電機(jī)打下了堅(jiān)實(shí)的平臺(tái)基礎(chǔ)。我們相信在國(guó)家大力發(fā)展制造強(qiáng)國(guó)的宏偉戰(zhàn)略下，高效節(jié)能電機(jī)的發(fā)展必將帶動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行轉(zhuǎn)型和升級(jí)，迎接新的產(chǎn)業(yè)革命的到來(lái)。